JP2002086210A - 引抜き加工方法 - Google Patents
引抜き加工方法Info
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- JP2002086210A JP2002086210A JP2000275777A JP2000275777A JP2002086210A JP 2002086210 A JP2002086210 A JP 2002086210A JP 2000275777 A JP2000275777 A JP 2000275777A JP 2000275777 A JP2000275777 A JP 2000275777A JP 2002086210 A JP2002086210 A JP 2002086210A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】引抜き加工後、非軸対称切削加工を行った場合
に線材、棒鋼や鋼線に生ずる曲がり発生量を低減するこ
とができる引抜き加工方法の提供。 【解決手段】引抜き加工の最終パスに、出側テーパ角度
の半角θ（゜）が０．０１゜≦θ≦０．５゜を満たすと
ともに、出側テーパ部長さＬ（mm）とベアリング部長さ
Ｅ（mm）との比が１≦Ｌ／Ｅ≦１０を満たすダイスを用
いて、０．３≦１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝≦６及び
０．１０Ｄ≦Ｅ（ｄ／Ｄ）2 ≦０．３３Ｄを満たす加工
率で加工する。ここで、Ｄは引抜き加工最終パスのダイ
ス入り側における被加工材の直径（mm）、ｄはダイス出
側における被加工材の直径（mm）である。
に線材、棒鋼や鋼線に生ずる曲がり発生量を低減するこ
とができる引抜き加工方法の提供。 【解決手段】引抜き加工の最終パスに、出側テーパ角度
の半角θ（゜）が０．０１゜≦θ≦０．５゜を満たすと
ともに、出側テーパ部長さＬ（mm）とベアリング部長さ
Ｅ（mm）との比が１≦Ｌ／Ｅ≦１０を満たすダイスを用
いて、０．３≦１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝≦６及び
０．１０Ｄ≦Ｅ（ｄ／Ｄ）2 ≦０．３３Ｄを満たす加工
率で加工する。ここで、Ｄは引抜き加工最終パスのダイ
ス入り側における被加工材の直径（mm）、ｄはダイス出
側における被加工材の直径（mm）である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の引抜き加工
方法、なかでも孔ダイスを用いて線材、棒鋼や鋼線とい
った中実鋼材を引抜き加工する方法に関する。
方法、なかでも孔ダイスを用いて線材、棒鋼や鋼線とい
った中実鋼材を引抜き加工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】断面形状が円形の中実鋼材のうち線材や
棒鋼は、圧延などの「１次加工」によって所望の寸法
（直径）に仕上げられた後、更に、「２、３次加工」と
称される熱処理や冷間引抜き加工、冷間鍛造加工及び冷
間切削加工などの冷間加工工程を経て、自動車、各種産
業機械などに広く用いられるシャフトやロッド、ボルト
などの最終部品に成形される。
棒鋼は、圧延などの「１次加工」によって所望の寸法
（直径）に仕上げられた後、更に、「２、３次加工」と
称される熱処理や冷間引抜き加工、冷間鍛造加工及び冷
間切削加工などの冷間加工工程を経て、自動車、各種産
業機械などに広く用いられるシャフトやロッド、ボルト
などの最終部品に成形される。
【０００３】上記部品の多くは、冷間加工後の断面形状
（真円度、外径寸法など）や、材料長手方向の真直性に
厳しい精度が要求され、断面形状精度の確保のために、
例えば、前記の冷間引抜き加工が施される。しかし、冷
間引抜き加工後の材料には大きな曲がりが生じることが
あり、このため、例えば、２ロール矯正機や多ロール矯
正機を用いた冷間での矯正加工によって材料長手方向真
直性の確保がなされることがある。
（真円度、外径寸法など）や、材料長手方向の真直性に
厳しい精度が要求され、断面形状精度の確保のために、
例えば、前記の冷間引抜き加工が施される。しかし、冷
間引抜き加工後の材料には大きな曲がりが生じることが
あり、このため、例えば、２ロール矯正機や多ロール矯
正機を用いた冷間での矯正加工によって材料長手方向真
直性の確保がなされることがある。
【０００４】ところで、冷間引抜き加工やその後の冷間
矯正加工によって断面形状精度の確保及び材料長手方向
真直性の確保がなされても、特にラックバーなどに代表
される非軸対称部品のように、最終的に非軸対称の切削
加工が施される場合には、材料長手方向に曲がりが発生
する場合があり、その曲がり量が許容値を超えると、最
終部品の形状修正が困難になってしまう。
矯正加工によって断面形状精度の確保及び材料長手方向
真直性の確保がなされても、特にラックバーなどに代表
される非軸対称部品のように、最終的に非軸対称の切削
加工が施される場合には、材料長手方向に曲がりが発生
する場合があり、その曲がり量が許容値を超えると、最
終部品の形状修正が困難になってしまう。
【０００５】引抜き加工後の切削加工時の曲がり発生防
止に関する技術が、塑性と加工（日本塑性加工学会誌）
第３８巻第４３３号（１９９７年）の１４７〜１５２ペ
ージに「棒鋼・線材の引抜き条件と残留応力の解析」と
して開示されている。すなわち、前記論文には、引抜き
加工に使用するダイスに関し、従来のダイス角度１４゜
から８゜に小さくすることにより、曲がりを大幅に軽減
できることが記されている。
止に関する技術が、塑性と加工（日本塑性加工学会誌）
第３８巻第４３３号（１９９７年）の１４７〜１５２ペ
ージに「棒鋼・線材の引抜き条件と残留応力の解析」と
して開示されている。すなわち、前記論文には、引抜き
加工に使用するダイスに関し、従来のダイス角度１４゜
から８゜に小さくすることにより、曲がりを大幅に軽減
できることが記されている。
【０００６】上記の技術によれば、確かに曲がり量の軽
減は可能である。しかし、たとえダイス角度を変更して
も、そのＦｉｇ．４（ａ）に示されているように、引抜
き加工後の材料断面内には依然として大きな軸方向残留
応力が存在しており、したがって、前記ラックバーなど
のように非軸対称の切削加工を行う場合には、最終部品
の形状修正が困難な曲がりが生ずる場合があった。
減は可能である。しかし、たとえダイス角度を変更して
も、そのＦｉｇ．４（ａ）に示されているように、引抜
き加工後の材料断面内には依然として大きな軸方向残留
応力が存在しており、したがって、前記ラックバーなど
のように非軸対称の切削加工を行う場合には、最終部品
の形状修正が困難な曲がりが生ずる場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みなされたもので、断面形状が円形の中実鋼材、すな
わち線材、棒鋼や鋼線を孔ダイス（以下、単にダイスと
もいう）を用いて引抜き加工する方法、なかでも引抜き
加工後に後述の非軸対称切削加工を行った場合に、被加
工材の曲がり発生量を無次元曲率ｒ／ρで０．０００８
以下に抑制できる引抜き加工方法を提供することを目的
とする。
鑑みなされたもので、断面形状が円形の中実鋼材、すな
わち線材、棒鋼や鋼線を孔ダイス（以下、単にダイスと
もいう）を用いて引抜き加工する方法、なかでも引抜き
加工後に後述の非軸対称切削加工を行った場合に、被加
工材の曲がり発生量を無次元曲率ｒ／ρで０．０００８
以下に抑制できる引抜き加工方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記に示す引
抜き加工方法を要旨とする。
抜き加工方法を要旨とする。
【０００９】すなわち、「中実鋼材の引抜き加工方法で
あって、引抜き加工の最終パスに、出側テーパ角度の半
角θ（゜）が下記 (1)式を満たすとともに、出側テーパ
部長さＬ（ｍｍ）とベアリング部長さＥ（ｍｍ）との比
が下記 (2)式を満たす孔ダイスを用いて、下記 (3)式及
び (4)式を満たす加工率で加工することを特徴とする引
抜き加工方法。
あって、引抜き加工の最終パスに、出側テーパ角度の半
角θ（゜）が下記 (1)式を満たすとともに、出側テーパ
部長さＬ（ｍｍ）とベアリング部長さＥ（ｍｍ）との比
が下記 (2)式を満たす孔ダイスを用いて、下記 (3)式及
び (4)式を満たす加工率で加工することを特徴とする引
抜き加工方法。
【００１０】０．０１゜≦θ≦０．５゜・・・(1) １≦Ｌ／Ｅ≦１０・・・(2) ０．３≦１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝≦６・・・(3) ０．１０Ｄ≦Ｅ（ｄ／Ｄ）2 ≦０．３３Ｄ・・・(4)」
である。
である。
【００１１】ここで、Ｄは引抜き加工最終パスの孔ダイ
ス入り側における被加工材の直径（ｍｍ）、ｄは前記孔
ダイス出側における被加工材の直径（ｍｍ）を意味す
る。
ス入り側における被加工材の直径（ｍｍ）、ｄは前記孔
ダイス出側における被加工材の直径（ｍｍ）を意味す
る。
【００１２】本発明者らは、中炭素鋼線を供試材として
引抜き加工を種々の条件で行い、次いで、後述の非軸対
称切削加工を施し、切削加工後の被加工材の長手方向の
曲がり量を測定した。その結果、下記の知見を得た。 （ａ）引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲がり量
は、ダイス形状としての出側テーパ部長さＬ（ｍｍ）、
ベアリング部長さＥ（ｍｍ）、出側テーパ角度２θ、し
たがってその半角θ（゜）に大きく影響される。なお、
図１は、上記Ｌ、Ｅ、θの形状のダイスを用いて直径Ｄ
（ｍｍ）の鋼線を直径ｄ（ｍｍ）に引抜き加工する状況
を示す図である。
引抜き加工を種々の条件で行い、次いで、後述の非軸対
称切削加工を施し、切削加工後の被加工材の長手方向の
曲がり量を測定した。その結果、下記の知見を得た。 （ａ）引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲がり量
は、ダイス形状としての出側テーパ部長さＬ（ｍｍ）、
ベアリング部長さＥ（ｍｍ）、出側テーパ角度２θ、し
たがってその半角θ（゜）に大きく影響される。なお、
図１は、上記Ｌ、Ｅ、θの形状のダイスを用いて直径Ｄ
（ｍｍ）の鋼線を直径ｄ（ｍｍ）に引抜き加工する状況
を示す図である。
【００１３】（ｂ）引抜き加工の最終パスの加工率（減
面率）が、引抜き加工後に非軸対称切削加工（以下、単
に切削加工ともいう）を施した場合の曲がり量に大きく
影響する。したがって、引抜き加工の最終パスの加工率
を調整することで、前記の曲がり量を抑制することがで
きる。
面率）が、引抜き加工後に非軸対称切削加工（以下、単
に切削加工ともいう）を施した場合の曲がり量に大きく
影響する。したがって、引抜き加工の最終パスの加工率
を調整することで、前記の曲がり量を抑制することがで
きる。
【００１４】そこで更に、各種の合金鋼線やステンレス
鋼線を供試材とした引抜き加工を種々の条件で行い、次
いで、後述の非軸対称切削加工を施し、切削加工後の被
加工材の長手方向の曲がり量を測定した。その結果、上
記（ａ）、（ｂ）が合金鋼線やステンレス鋼線を供試材
とする場合にも成り立つことが確認できた。
鋼線を供試材とした引抜き加工を種々の条件で行い、次
いで、後述の非軸対称切削加工を施し、切削加工後の被
加工材の長手方向の曲がり量を測定した。その結果、上
記（ａ）、（ｂ）が合金鋼線やステンレス鋼線を供試材
とする場合にも成り立つことが確認できた。
【００１５】本発明は、上記の知見に基づき完成された
ものである。
ものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各要件について説
明する。最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ：図
２は、引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲がり量
に及ぼす最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ
（゜）及び引抜き加工の最終パスの加工率（減面率）す
なわち、１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の値の影響の一例
として、直径Ｄが３０ｍｍであるJIS G 4051に記載のＳ
４５Ｃの棒鋼を引抜き加工して種々の直径ｄ（ｍｍ）に
加工した場合の状況を示すものである。
明する。最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ：図
２は、引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲がり量
に及ぼす最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ
（゜）及び引抜き加工の最終パスの加工率（減面率）す
なわち、１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の値の影響の一例
として、直径Ｄが３０ｍｍであるJIS G 4051に記載のＳ
４５Ｃの棒鋼を引抜き加工して種々の直径ｄ（ｍｍ）に
加工した場合の状況を示すものである。
【００１７】なお、引抜き加工後切削加工を施した場合
の曲がり量は、無次元曲率ｒ／ρで評価した。この無次
元曲率（ｒ／ρ）は、引抜き加工された棒鋼を直径ｄ
（ｍｍ）に対して４５％、すなわち０．４５ｄ平面切削
加工した後、切削加工されていない側の稜線座標を三次
元測定機により測定することで曲率半径ρ（ｍｍ）を算
出し、次いで引抜き加工後の棒鋼の半径ｒ（すなわち、
ｄ／２）（ｍｍ）を上記曲率半径ρで除して求めたもの
である。
の曲がり量は、無次元曲率ｒ／ρで評価した。この無次
元曲率（ｒ／ρ）は、引抜き加工された棒鋼を直径ｄ
（ｍｍ）に対して４５％、すなわち０．４５ｄ平面切削
加工した後、切削加工されていない側の稜線座標を三次
元測定機により測定することで曲率半径ρ（ｍｍ）を算
出し、次いで引抜き加工後の棒鋼の半径ｒ（すなわち、
ｄ／２）（ｍｍ）を上記曲率半径ρで除して求めたもの
である。
【００１８】図２に一例を示したように、最終パスダイ
スの出側テーパ角度の半角θが０．５゜を超えて１．０
゜になると、引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲
がり量が急激に増加し、前記無次元曲率ｒ／ρの値が
０．０００８を超えてしまう。一方、最終パスダイスの
出側テーパ角度の半角θが０．０１゜より小さい場合、
切削後の曲がり量を抑制できるものの、ダイスとの接触
による引抜き荷重の増加やダイスとの焼き付きなどの問
題が生じる。したがって、最終パスダイスの出側テーパ
角度の半角θに関し、前記 (1)式を満たすように規定し
た。
スの出側テーパ角度の半角θが０．５゜を超えて１．０
゜になると、引抜き加工後に切削加工を施した場合の曲
がり量が急激に増加し、前記無次元曲率ｒ／ρの値が
０．０００８を超えてしまう。一方、最終パスダイスの
出側テーパ角度の半角θが０．０１゜より小さい場合、
切削後の曲がり量を抑制できるものの、ダイスとの接触
による引抜き荷重の増加やダイスとの焼き付きなどの問
題が生じる。したがって、最終パスダイスの出側テーパ
角度の半角θに関し、前記 (1)式を満たすように規定し
た。
【００１９】最終パスダイスの出側テーパ部長さとベア
リング部長さとの比（Ｌ／Ｅ）：図３は、引抜き加工後
に切削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす最終パスダ
イスのＬ／Ｅの影響の一例として、直径Ｄが３０ｍｍで
あるJIS G 4051に記載のＳ４５Ｃの棒鋼を引抜き加工し
て２９．４ｍｍの直径ｄに加工し、次いで、この引抜き
加工後の棒鋼を直径ｄに対して４５％、すなわち１３．
２ｍｍ平面切削加工した場合の状況を示すものである。
なお、この図３においても引抜き加工後に切削加工を施
した場合の曲がり量は、無次元曲率ｒ／ρで示した。
リング部長さとの比（Ｌ／Ｅ）：図３は、引抜き加工後
に切削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす最終パスダ
イスのＬ／Ｅの影響の一例として、直径Ｄが３０ｍｍで
あるJIS G 4051に記載のＳ４５Ｃの棒鋼を引抜き加工し
て２９．４ｍｍの直径ｄに加工し、次いで、この引抜き
加工後の棒鋼を直径ｄに対して４５％、すなわち１３．
２ｍｍ平面切削加工した場合の状況を示すものである。
なお、この図３においても引抜き加工後に切削加工を施
した場合の曲がり量は、無次元曲率ｒ／ρで示した。
【００２０】図３に一例を示したように、最終パスダイ
スのＬ／Ｅの値が１より小さい場合、引抜き加工後に切
削加工を施した場合の曲がり量が急激に増加し、無次元
曲率ｒ／ρの値が０．０００８を超えてしまう。一方、
最終パスダイスのＬ／Ｅの値が３０を超える場合、前記
曲がり量は抑制できるものの、ダイス自体の大きさが極
端に大きくなり、工業的には適用が困難になる。したが
って、最終パスダイスの出側テーパ部長さとベアリング
部長さとの比であるＬ／Ｅの値に関し、前記 (2)式を満
たすように規定した。
スのＬ／Ｅの値が１より小さい場合、引抜き加工後に切
削加工を施した場合の曲がり量が急激に増加し、無次元
曲率ｒ／ρの値が０．０００８を超えてしまう。一方、
最終パスダイスのＬ／Ｅの値が３０を超える場合、前記
曲がり量は抑制できるものの、ダイス自体の大きさが極
端に大きくなり、工業的には適用が困難になる。したが
って、最終パスダイスの出側テーパ部長さとベアリング
部長さとの比であるＬ／Ｅの値に関し、前記 (2)式を満
たすように規定した。
【００２１】引抜き加工の最終パスの加工率 既に述べた図２から明らかなように、引抜き加工の最終
パスの加工率（減面率）すなわち、１００｛１−（ｄ／
Ｄ）2 ｝の値が６を超えると前記の無次元曲率ｒ／ρが
急激に増加する。一方、１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の
値が０．３を下回ると、断面形状精度を確保することが
困難になるとともに、材料断面内において塑性変形を受
ける領域が極端に少なくなって残留応力が生ずる場合が
あり、この場合には曲がりを抑制できないことになる。
したがって、引抜き加工最終パスの加工率に関し、前記
(3)式を満たすように規定した。
パスの加工率（減面率）すなわち、１００｛１−（ｄ／
Ｄ）2 ｝の値が６を超えると前記の無次元曲率ｒ／ρが
急激に増加する。一方、１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の
値が０．３を下回ると、断面形状精度を確保することが
困難になるとともに、材料断面内において塑性変形を受
ける領域が極端に少なくなって残留応力が生ずる場合が
あり、この場合には曲がりを抑制できないことになる。
したがって、引抜き加工最終パスの加工率に関し、前記
(3)式を満たすように規定した。
【００２２】図４は、引抜き加工後に切削加工を施した
場合の曲がり量に及ぼす最終パスダイスのベアリング部
長さの影響の一例として、直径Ｄが３０ｍｍであるJIS
G 4051に記載のＳ４５Ｃの棒鋼を種々のベアリング部長
さＥ（ｍｍ）のダイスで最終パスの引き抜き加工を行っ
て直径ｄが２９．４ｍｍにした場合の状況を示すもので
ある。なお、この図４においても引抜き加工後に切削加
工を施した場合の曲がり量は、前記の無次元曲率ｒ／ρ
で示した。
場合の曲がり量に及ぼす最終パスダイスのベアリング部
長さの影響の一例として、直径Ｄが３０ｍｍであるJIS
G 4051に記載のＳ４５Ｃの棒鋼を種々のベアリング部長
さＥ（ｍｍ）のダイスで最終パスの引き抜き加工を行っ
て直径ｄが２９．４ｍｍにした場合の状況を示すもので
ある。なお、この図４においても引抜き加工後に切削加
工を施した場合の曲がり量は、前記の無次元曲率ｒ／ρ
で示した。
【００２３】図４に一例を示したように、最終パスダイ
スのベアリング部長さＥ（ｍｍ）と最終パスダイスでの
引抜き加工後及び引抜き加工前の棒鋼の直径比（ｄ／
Ｄ）の２乗との積であるＥ（ｄ／Ｄ）2 の値が０．１０
Ｄより小さいか、０．３３Ｄを超える場合には無次元曲
率ｒ／ρの値が０．０００８を超えてしまう。したがっ
て、引抜き加工最終パスの加工率に関し、前記 (4)式も
満たすように規定した。
スのベアリング部長さＥ（ｍｍ）と最終パスダイスでの
引抜き加工後及び引抜き加工前の棒鋼の直径比（ｄ／
Ｄ）の２乗との積であるＥ（ｄ／Ｄ）2 の値が０．１０
Ｄより小さいか、０．３３Ｄを超える場合には無次元曲
率ｒ／ρの値が０．０００８を超えてしまう。したがっ
て、引抜き加工最終パスの加工率に関し、前記 (4)式も
満たすように規定した。
【００２４】以下、本発明を実施例によって更に詳しく
説明する。
説明する。
【００２５】
【実施例】（実施例１）表１に示す化学組成を有する鋼
１と鋼２を通常の方法によって溶製した。鋼１と鋼２は
それぞれJIS G 4051に記載のＳ４５ＣとJIS G 4104に記
載のＳＣｒ４２０に相当する鋼である。なお、Ｔｉは不
純物として含まれていたものである。
１と鋼２を通常の方法によって溶製した。鋼１と鋼２は
それぞれJIS G 4051に記載のＳ４５ＣとJIS G 4104に記
載のＳＣｒ４２０に相当する鋼である。なお、Ｔｉは不
純物として含まれていたものである。
【００２６】
【表１】 これらの鋼を通常の方法によって鋼片とした後、１２３
０℃に加熱してから１２００〜９５０℃の温度で直径３
３ｍｍの丸棒に熱間鍛造し、その後常温まで空冷した。
０℃に加熱してから１２００〜９５０℃の温度で直径３
３ｍｍの丸棒に熱間鍛造し、その後常温まで空冷した。
【００２７】このようにして得られた丸棒の外表面を切
削加工によって直径が３０ｍｍで長さが１ｍの試験片を
作製した。
削加工によって直径が３０ｍｍで長さが１ｍの試験片を
作製した。
【００２８】次いで、上記試験片に通常の方法で燐酸亜
鉛被膜処理を施し、ドローベンチ試験機を用いて直径ｄ
が２８〜２９．４ｍｍとなるよう種々の条件で引抜き加
工を行った。この後更に、フライスによって、その直径
ｄに対して４５％の割合で平面切削加工を行い、切削加
工後の長手方向の曲がり量を測定した。なお、曲がり量
の測定は、既に述べた条件で無次元曲率ｒ／ρの値を求
めることによって行った。
鉛被膜処理を施し、ドローベンチ試験機を用いて直径ｄ
が２８〜２９．４ｍｍとなるよう種々の条件で引抜き加
工を行った。この後更に、フライスによって、その直径
ｄに対して４５％の割合で平面切削加工を行い、切削加
工後の長手方向の曲がり量を測定した。なお、曲がり量
の測定は、既に述べた条件で無次元曲率ｒ／ρの値を求
めることによって行った。
【００２９】表２に、引抜き加工条件を示す。なお、本
実施例の場合、ドローベンチ試験機を用いた１回の引抜
き加工で最終の寸法にしたので、この加工パスそのもの
が引抜き加工の最終パスとなる。
実施例の場合、ドローベンチ試験機を用いた１回の引抜
き加工で最終の寸法にしたので、この加工パスそのもの
が引抜き加工の最終パスとなる。
【００３０】
【表２】 表２から、本発明に係る試験番号１〜５においては、切
削加工後の長手方向の曲がり量を無次元曲率ｒ／ρで
０．０００８以下に抑制できることが明らかである。
削加工後の長手方向の曲がり量を無次元曲率ｒ／ρで
０．０００８以下に抑制できることが明らかである。
【００３１】これに対して、本発明で規定する条件を外
れた試験番号６、７、９及び１０においては、切削加工
後の長手方向の曲がり量は無次元曲率ｒ／ρで０．００
０８を超えている。なお、試験番号８は、焼き付きが発
生したので、フライスによる平面切削加工及び加工後の
長手方向の曲がり量測定は行わなかった。 （実施例２）表３に示す化学組成を有する鋼３〜５を通
常の方法によって溶製した。鋼３、鋼４、鋼５はそれぞ
れJIS G 4051、JIS G 4104及びJIS G 4308に記載のＳ２
５Ｃ、ＳＣｒ４４０及びＳＵＳ３０４に相当する鋼であ
る。なお、鋼３、鋼４おけるＴｉと、鋼５におけるＴ
ｉ、Ａｌは不純物として含まれていたものである。
れた試験番号６、７、９及び１０においては、切削加工
後の長手方向の曲がり量は無次元曲率ｒ／ρで０．００
０８を超えている。なお、試験番号８は、焼き付きが発
生したので、フライスによる平面切削加工及び加工後の
長手方向の曲がり量測定は行わなかった。 （実施例２）表３に示す化学組成を有する鋼３〜５を通
常の方法によって溶製した。鋼３、鋼４、鋼５はそれぞ
れJIS G 4051、JIS G 4104及びJIS G 4308に記載のＳ２
５Ｃ、ＳＣｒ４４０及びＳＵＳ３０４に相当する鋼であ
る。なお、鋼３、鋼４おけるＴｉと、鋼５におけるＴ
ｉ、Ａｌは不純物として含まれていたものである。
【００３２】
【表３】 これらの鋼を通常の方法によって鋼片とした後、１２０
０〜１２５０℃に加熱してから１２００〜９５０℃の温
度で直径３８ｍｍの丸棒に熱間鍛造し、その後常温まで
空冷した。
０〜１２５０℃に加熱してから１２００〜９５０℃の温
度で直径３８ｍｍの丸棒に熱間鍛造し、その後常温まで
空冷した。
【００３３】このようにして得られた丸棒の外表面を切
削加工によって直径が３５ｍｍで長さが１ｍの試験片を
作製した。
削加工によって直径が３５ｍｍで長さが１ｍの試験片を
作製した。
【００３４】次いで、上記試験片に通常の方法で燐酸亜
鉛被膜処理を施し、ドローベンチ試験機で孔ダイスを２
回以上用いて直径３０ｍｍまで多パスの引抜き加工を行
い、その後最終パスの引抜き加工を行って、直径ｄを２
８〜２９．４ｍｍに仕上げた。この後更に、フライスに
よって、その直径ｄに対して４５％の割合で平面切削加
工を行い、切削加工後の長手方向の曲がり量を測定し
た。なお、曲がり量の測定は、既に述べた条件で無次元
曲率ｒ／ρの値を求めることによって行った。
鉛被膜処理を施し、ドローベンチ試験機で孔ダイスを２
回以上用いて直径３０ｍｍまで多パスの引抜き加工を行
い、その後最終パスの引抜き加工を行って、直径ｄを２
８〜２９．４ｍｍに仕上げた。この後更に、フライスに
よって、その直径ｄに対して４５％の割合で平面切削加
工を行い、切削加工後の長手方向の曲がり量を測定し
た。なお、曲がり量の測定は、既に述べた条件で無次元
曲率ｒ／ρの値を求めることによって行った。
【００３５】表４に、直径ｄを２８〜２９．４ｍｍに仕
上げたドローベンチ試験機を用いた最終パスの条件を示
す。
上げたドローベンチ試験機を用いた最終パスの条件を示
す。
【００３６】
【表４】 表４から、本発明に係る試験番号１１〜１５において
は、切削加工後の長手方向の曲がり量を無次元曲率ｒ／
ρで０．０００８以下に抑制できることが明らかであ
る。
は、切削加工後の長手方向の曲がり量を無次元曲率ｒ／
ρで０．０００８以下に抑制できることが明らかであ
る。
【００３７】これに対して、本発明で規定する条件を外
れた試験番号１６、１７、１９及び２０においては、切
削加工後の長手方向の曲がり量は無次元曲率ｒ／ρで
０．０００８を超えている。なお、試験番号１８は、焼
き付きが発生したので、フライスによる平面切削加工及
び加工後の長手方向の曲がり量測定は行わなかった。
れた試験番号１６、１７、１９及び２０においては、切
削加工後の長手方向の曲がり量は無次元曲率ｒ／ρで
０．０００８を超えている。なお、試験番号１８は、焼
き付きが発生したので、フライスによる平面切削加工及
び加工後の長手方向の曲がり量測定は行わなかった。
【００３８】
【発明の効果】本発明の引抜き加工方法によれば、引抜
き加工後に非軸対称切削加工を行っても、被加工材の曲
がり量を抑制できるので、断面形状精度の確保と材料長
手方向における真直性の確保を行うことが可能である。
き加工後に非軸対称切削加工を行っても、被加工材の曲
がり量を抑制できるので、断面形状精度の確保と材料長
手方向における真直性の確保を行うことが可能である。
【図１】孔ダイスを用いて直径Ｄ（ｍｍ）の鋼線を直径
ｄ（ｍｍ）に引抜き加工する状況を示す図である。
ｄ（ｍｍ）に引抜き加工する状況を示す図である。
【図２】引抜き加工後切削加工を施した場合の曲がり量
に及ぼす最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ及び
引抜き加工の最終パスの加工率（減面率）すなわち、１
００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の値の影響の一例を示す図で
ある。
に及ぼす最終パスダイスの出側テーパ角度の半角θ及び
引抜き加工の最終パスの加工率（減面率）すなわち、１
００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝の値の影響の一例を示す図で
ある。
【図３】最終パスダイスのＬ／Ｅが、引抜き加工後に切
削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす影響の一例を示
す図である。
削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす影響の一例を示
す図である。
【図４】最終パスにおけるダイスと加工率とが、引抜き
加工後に切削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす影響
の一例を示す図である。
加工後に切削加工を施した場合の曲がり量に及ぼす影響
の一例を示す図である。
【符号の説明】 Ｌ：ダイスの出側テーパ部長さ（ｍｍ） Ｅ：ダイスのベアリング部長さ（ｍｍ） θ：ダイスの出側テーパ角度の半角（゜）
Claims (1)
- 【請求項１】中実鋼材の引抜き加工方法であって、引抜
き加工の最終パスに、出側テーパ角度の半角θ（゜）が
下記 (1)式を満たすとともに、出側テーパ部長さＬ（ｍ
ｍ）とベアリング部長さＥ（ｍｍ）との比が下記 (2)式
を満たす孔ダイスを用いて、下記 (3)式及び (4)式を満
たす加工率で加工することを特徴とする引抜き加工方
法。 ０．０１゜≦θ≦０．５゜・・・(1) １≦Ｌ／Ｅ≦１０・・・(2) ０．３≦１００｛１−（ｄ／Ｄ）2 ｝≦６・・・(3) ０．１０Ｄ≦Ｅ（ｄ／Ｄ）2 ≦０．３３Ｄ・・・(4) ここで、Ｄは引抜き加工最終パスの孔ダイス入り側にお
ける被加工材の直径（ｍｍ）、ｄは前記孔ダイス出側に
おける被加工材の直径（ｍｍ）である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275777A JP3608489B2 (ja) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | 引抜き加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275777A JP3608489B2 (ja) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | 引抜き加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086210A true JP2002086210A (ja) | 2002-03-26 |
| JP3608489B2 JP3608489B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=18761341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000275777A Expired - Fee Related JP3608489B2 (ja) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | 引抜き加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608489B2 (ja) |
-
2000
- 2000-09-12 JP JP2000275777A patent/JP3608489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3608489B2 (ja) | 2005-01-12 |
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